Utveckling och användning av en stratosfärsaerosolprodukt från satellitinstrumentet ATLID genom arvet från CALIOP
Satelliten EarthCARE, som sköts upp i maj 2024, bär med sig ATLID – för närvarande det enda aktiva rymdburna lidarinstrumentet för profilering av aerosol och moln. ATLID erbjuder en unik möjlighet att observera stratosfären med en enastående vertikal upplösning (~100 m under 20 km, 500 m ovanför).
Trots dess vetenskapliga potential finns idag ingen stratosfärsaerosolprodukt för ATLID, och det saknas officiella planer på att utveckla en sådan. I detta projekt syftar vi till att fylla denna kritiska lucka genom att ta fram de första dedikerade, högupplösta stratosfärsaerosolprodukterna baserade på ATLID-observationer.
Stratosfärsaerosolprodukten kommer att ge vertikalt upplösta, kvantitativa data om mängden aerosol och dess egenskaper – information som är avgörande för att studera klimatpåverkande processer såsom vulkanutbrott, skogsbränder och antropogen påverkan.
ATLIDs höga vertikala upplösning möjliggör detektion av småskaliga strukturer och skiktningar i stratosfären som inte fångas av andra sensorer. Detta gör datasetet särskilt värdefullt för att förstå aerosolprocesser, transport och interaktion med moln och strålning.
Utöver den högupplösta produkten kommer vi också att utveckla en kompletterande version anpassad för inkludering i multisatellitklimatologier (GloSSAC och CREST). Dessa används som indata i CMIP:s klimatsimuleringar som ligger till grund för IPCC:s klimatrapporter, vilket gör projektet relevant både för grundforskning och tillämpad klimatvetenskap.
Projektet är ett naturligt steg i min forskarkarriär där jag bygger vidare på tio års erfarenhet av att ta fram satellitbaserade produkter och klassificeringsmasker för ett liknande lidarinstrument (CALIOP), samt 16 års engagemang i forskning om stratosfärsaerosol.
ATLID-produkterna kommer att utvecklas i nära samarbete med ATLID/EarthCARE DISC (Data, Innovation and Science Cluster), i enlighet med deras mål och tekniska standarder. Här kommer jag att ha nära samarbete med Dr. Gerd-Jan van Zadelhoff, PI för EarthCARE DISC, vars grupp jag regelbundet kommer att besöka vid KNMI i Nederländerna (se bifogat stödbrev).
Projektet kommer även att inkludera en klassificeringsmask för aerosol som identifierar och kategoriserar aerosolskikt (vulkanisk sulfat och aska, skogsbrandsrök), samt en ismolnsmask, liknande den jag utvecklat för CALIOP.
ATLID-data kommer att jämföras med etablerade dataset för stratosfäriska aerosoler, inklusive min långtidsprodukt baserad på CALIOP, OMPS-LP-data och SAGE III-ISS.
ATLID-produkten kommer att användas för att undersöka påverkan från vulkanutbrott, skogsbränder och mänsklig aktivitet på stratosfärsaerosolen. Jag kommer att studera vertikal struktur, geografisk utbredning och tidsutveckling av dessa fenomen med hjälp av den högupplösta produkten. Även eventuella förändringar i stratosfärsaerosolens bakgrundsnivå kommer att studeras för att analysera trender och variationer.
Denna analys kommer att bidra till en förbättrad förståelse av aerosolkällor och deras klimatpåverkan.
Projektet genererar en ny högupplöst satellitprodukt för stratosfären – ett atmosfärsskikt som det saknas aerosolprodukt för från ATLID. Detta stärker Sveriges kompetens inom satellitobservationer och klimatforskning.
Arbetet ligger i linje med Agenda 2030:s mål 13 (bekämpa klimatförändringarna) genom att förbättra det observationsunderlag som används för klimatövervakning och beslutsfattande.
Resultat kommer aktivt att kommuniceras till såväl vetenskapliga som bredare målgrupper. Särskilda insatser kommer att göras för att nå klimatmodellerare, miljömyndigheter och potentiella användare av ATLIDs stratosfärsaerosolprodukt.
Genom att tillhandahålla öppet tillgängliga, högupplösta stratosfärsaerosolprodukter samt klimatologianpassade versioner kommer detta projekt att förbättra vår förmåga att observera och förstå processer som rör aerosol i stratosfären – med direkta fördelar för både klimatforskarsamhället och samhället i stort.